便携式航空发动机综合测试仪的研制

论文摘要

为解决某型航空发动机性能测试中存在的诸如效率低、精度差、非智能化等问题,提高检测效率、有效节约资源,课题研制成功了一套适合部队一线环境使用的便携式航空发动机综合测试仪。论文介绍了该测试仪的研制需求和总体设计方案;详细说明了系统的硬件和软件设计,其中硬件部分包括系统的装配结构、待测信号的调理、核心处理组件的搭建及元器件的选型等,软件部分则包括扩展内存的使用、图形模式编程及模块化设计所完成的功能、流程等内容;对系统研制过程中遇到的部分难点问题进行了阐述,并给出了解决方案。该测试仪综合运用自动测试、人工智能和模糊识别、数字信号处理、传感器及面向对象编程等技术,依据相关技术资料和实际测试需求,通过对模拟量、开关量和频率量等的采集处理,实现了对发动机的起动性能、加速和减速性能、慢车状态性能、最大状态性能及加力状态性能等的综合判定,构建了适用于多型号航空发动机性能自动测试的综合化通用平台。系统具有操作方便灵活、测量精度高、智能化程度高、可靠性好等优点,实现了可视化的“在线”和“离线”性能测试与分析,为内、外场检查和调整发动机参数、排除发动机故障提供了可靠依据。应用结果表明,测试仪的使用有效减少了人力消耗和发动机的使用寿命损耗,战时可大大提高飞机的滞空率,在航空一线检测设备的测试模式选取上具有较大的进步性,其推广应用将产生显著的军事和经济效益。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研制现状及需求分析
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 本章小结
• 第二章 测试仪的总体方案设计
• 2.1 系统基本组成及工作原理
• 2.2 接口控制方案
• 2.3 仪器特点及主要技术指标
• 2.4 本章小结
• 第三章 测试仪的硬件部分设计
• 3.1 装配结构
• 3.1.1 操作平台的搭建
• 3.1.2 系统的电气连接和供电
• 3.2 待测信号的调理
• 3.2.1 压力和温度信号
• 3.2.2 状态操纵盒和转速操纵盒开关信号
• 3.2.3 发动机转速信号
• 3.2.4 信号调理板和键盘接口板的设计
• 3.3 数据处理组件的选型
• 3.3.1 主计算机板
• 3.3.2 模拟量采样板
• 3.3.3 转速采集板
• 3.4 测试结果的输出
• 3.4.1 结果显示
• 3.4.2 数据存储
• 3.4.3 串行通讯
• 3.5 本章小结
• 第四章 测试仪的软件部分设计
• 4.1 基本设计思路
• 4.1.1 主流程设计
• 4.1.2 主操作界面设计
• 4.2 扩展内存的使用
• 4.2.1 基本思路
• 4.2.2 实现步骤
• 4.3 图形模式的应用
• 4.3.1 需求分析及初始化
• 4.3.2 图形模式下的汉字显示
• 4.4 系统软件的模块化设计
• 4.4.1 系统自检模块
• 4.4.2 参数设置模块
• 4.4.3 传感器校验模块
• 4.4.4 发动机性能测试模块
• 4.4.5 检查调整模块
• 4.4.6 数据上传模块
• 4.4.7 使用说明模块
• 4.5 系统软件的特点
• 4.5.1 稳定性好
• 4.5.2 维护方便
• 4.5.3 易于升级
• 4.6 本章小结
• 第五章 研制中的一些难点问题
• 5.1 发动机状态的智能判断
• 5.1.1 模糊识别基本原理
• 5.1.2 状态识别的实现
• 5.2 发动机转速的准确测量
• 5.2.1 信号的锁相倍频和周期测量
• 5.2.2 数字滤波
• 5.3 图形化编程
• 5.3.1 人机交互界面设计
• 5.3.2 试车曲线的实时显示
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结和展望
• 6.1 论文总结
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间发表的学术论文